JPH02198853A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はスリット状のインク吐出口からインクを選択
的に飛翔させることにより、画像の記録を行うインクジ
ェットプリンタに関する。

〔従来の技術］ インクジェットプリンタは、１）普通紙に直接画像を印
字することができる、２）印字に際して騒音がまったく
発生しない、３）普通紙に直接画像を印字するため定着
等の特別の処理を必要としないといった優れた特徴を有
しており、きわめて将来性のあるプリンタとして注目さ
れている。

そして、インクジェットプリンタとしては、種々の方式
のものが既に提案されている。

ところで、インクジェットプリンタは、着色された液状
部材であるインクに何らかのエネルギを印加して、滴状
のインクを画像情報に従って記録用紙に付着させること
により、記録用紙上に画像の記録を行う方式のプリンタ
である。

初期の頃に提案されたインクジェットプリンタは、イン
クを滴化するためプリンタヘッドが単数または複数のノ
ズルを備えており、このノズルからインクを滴状に噴射
するようになっている。インク滴の噴射方法としては、
ノズルからインク滴を連続的に噴射し、インク滴の飛翔
方向をなんらかの手段で制御して、画像の記録を行うい
わゆる連続噴射タイプのものと、ノズルからインクを画
像情報に応じて噴射させるいわゆるオンデマンドタイプ
のものがある。

しかし、この種のノズルを用いたインクジェットプリン
タにあっては、ノズルの大きさがインク滴の大きさを決
定し、又ノズルの方向性がインク滴の飛翔方向を決定す
るため、ノズルを高精度に形成する必要があり、ノズル
の製造が困難であるとともに、連続噴射タイプのもので
は、ノズルの方向性のばらつきを補正する手段が新たに
必要となるという問題点がある。また、インク中に混入
したゴミ等によってノズルの目詰まりを生じ易く、ノズ
ルに目詰まりが生じると記録画像にかすれや欠は等が発
生するため、画像の記録動作を長期に亘って安定させる
のが困難であり、不定期のメインテナンスが必要となる
という問題点がある。

そこで、上記の問題点を解決するため、ノズルを用いず
にスリット状のインク吐出口からインクを選択的に飛翔
させることにより、画像の印字を行う方式のものが提案
されている。この方式は、インクを選択的に飛翔させる
ために、インクにどのようなエネルギを印加するかによ
って、次に示すようないくつかのタイプに分類すること
ができる。

（１）インクに静電気力エネルギを選択的に作用させ、
インクをスリット状のインク噴出口よりドツト状に噴射
させ、記録用紙に付着させて画像の記録を行うもの（特
公昭５８−４９１８９号、特公昭５８−４９１９０号、
特公昭６０−５９８６９号、特公昭６１−１９２号、特
公昭６１−１９３号、特公昭６２−１６８２５号公報等
）。

（２）インクに静電気力エネルギと熱エネルギを印加し
て、両エネルギが印加された領域にあるインクを選択的
に飛翔させて画像の記録を行うらの（特開昭６２−２２
５３８８号公報）。

（３）インクが満たされだ液溜のほぼ表面において、超
音波エネルギが焦点を結ぶように印加して、焦点合わせ
された音響波によってインク滴を飛翔させて画像の記録
を行なうもの（特開昭６２−６６９４３号、特開昭６２
−２６４９６２号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、 （１）の場合には、スリット状のインク吐出口に保持さ
れたインクを、静電気力エネルギのみによって選択的に
飛翔させるものであるため、インクを飛翔させるのに大
きな静電気力エネルギが必要であり、インクを飛翔させ
るための電極に高電圧を印加して大きな静電気力エネル
ギを形成する必要がある。そのため、隣接する電極に同
時に高電圧を印加して画像の印字を行なうと、電極間で
リークが生じるため、隣り合う電極間で同時に印字する
ことができない。従って、印字タイミングを電極毎にず
らすダイナミック駆動方式等を採用する必要があり、高
速度の印字が行えないばかりか、電極に高電圧を印加す
る必要があるため、電極に電圧を印加する駆動回路が大
型化してコスト高になると共に消費電力が大きいという
問題点がある。

（２）の場合には、スリット状のインク吐出口に保持さ
れたインクを、静電気力エネルギと熱エネルギの両方に
よって選択的に飛翔させるものであるため、上記（１）
の場合に比べてインクに静電気カニネルＶの他に熱エネ
ルギをも印加するため、その分だけ電極に印加する電圧
を低くすることができるものの、熱エネルギを選択的に
印加する手段を新たに設ける必要があり、構造が複雑に
なるとともに、インクに熱エネルギを伝達するのに短い
といえどもある程度の時間を必要とするため、印字動作
の高速化に限界があり、高速記録に対応することができ
ないという問題点があった。

（３）の場合には、インクに超音波を印加して飛翔させ
るものであるが、超音波を収束させるためにインク溜に
ある程度の容慰が必要であり、装置が大型化するととも
に、印字の制御及びマルチ化が困難であるという問題点
がある。

［課題を解決するための手段］ そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、スリ
ット状のインク吐出口に保持されたインクに、超音波振
動を印加１ノてインク吐出口から部分的に吐出した隆起
部を形成し、このインりの隆起部にエネルギを印加して
インクを飛翔させることにより、インクを飛翔させるた
めのエネルギを低く押えることができ、しかもインクに
熱エネルギを印加する必要がないので、高速印字が可能
であり、しかも印字位置を精度良く制御可能であるとと
もに、印字のマルチ化が容易に可能なインクジェットプ
リンタを提供することにある。

すなわち、この発明は、スリット状のインク吐出口を長
手方向に沿って形成したヘッド本体と、前記スリット状
のインク吐出口に保持されたインクに、この吐出口から
インクが一部隆起するように超音波の進行波を印加する
超音波印加手段と、この超音波印加手段により形成され
た隆起部のインクを、記録シート側へ選択的に飛翔させ
るためのエネルギを印加するエネルギ印加手段とを具備
するように構成されている。

上記ヘッド本体としては、例えばステンレス等の金属等
からなる角材に、長手方向に沿ってインク流路及び−側
面に開口したスリット状のインク吐出口を形成したもの
が用いられる。しかし、これに限定されるものではなく
、ヘッド本体として薄肉のチューブを用い、このチュー
ブにスリット状のインク吐出口を形成するようにしても
良い。

この場合、スリットのインク吐出口の長さが短いので、
インク吐出口での超音波の減衰が少ないという利点があ
る。また、ヘッド本体としては、導電性あるいは絶縁性
の一対の基板を互いに対向させて、両基板間に長手方向
に沿ったスリット状のインク吐出口を形成したものなど
を用いても良い。

また、上記超音波印加手段としては、例えばヘッド本体
の一端に設けられ、超音波を発生させる超音波励振器と
、ヘッド本体の他端に設けられ、超音波を吸収する超音
波吸収器とからなるものが用いられる。

さらに、上記エネルギ印加手段としては、例えばインク
に静電気エネルギを印加してインクを飛翔させるものが
用いられるが、これに限定されるものではなく、インク
にレーザービームを照射して、このレーザービームが照
射された部分のインクを選択的に飛翔させるようにした
ものでも良い。

すなわち、エネルギ印加手段は、超音波印加手段により
形成された隆起部のインクを、記録シート側へ選択的に
飛翔させるためのエネルギを印加可能なものであれば、
どのようなものを用いても良い。

なお、インクに静電界を印加してインクを飛翔させる場
合には、静電界を形成するための電極は、例えばヘッド
本体と対向する位置に設けられるが、この静電界形成用
電極をヘッド水側に設け、記録シートの背面に対向電極
を設けるようにしても良い。上記静電界形成用電極は、
例えば記録密度に応じて分割して設けられるが、必ずし
もこれに限定されるものではない。

［作用］ この発明においては、ヘッド本体のスリット状のインク
吐出口に保持されたインクに、超音波印加手段によって
超音波の進行波を印加することにより、インク吐出口か
らインクを一部隆起させ、この超音波印加手段により形
成された隆起部のイン、りに、エネルギ印加手段によっ
てエネルギを選択的に印加し、インクを記録シート側へ
選択的に飛翔させることにより、画像の印字記録を行う
ものである。

［実施例１ 動作原理 この発明の記録動作原理を、第１図に基づいて説明する
。

まず、第１図（ａ）に示すように、インク１をヘッド本
体２に設けられたスリット状のインク吐出口３に保持す
る。このインク１に超音波の進行波を印加して、第１図
（ｂ）に示ずように、インク表面に超音波振動の腹の部
分に対応だ隆起部４を形成する。この隆起部４は、一定
の速度で矢印方向に移動する。

そして、インクの隆起部４が所定の位置に移動した状態
で、第１図（Ｃ）に示すように、この隆起部４に例えば
静電界等のエネルギを印加する。

すると、このインクの隆起部４には、静電界によって生
ずる誘導電荷と静電界の積で与えられるクーロン力が作
用する。この力によってインク１は矢印の方向へ飛翔し
ようとする。

ところで、インクの一部は、上記のごとく隆起している
ため、静電界は、インクの隆起部４に集中し、強いクー
ロン力が作用する。こうして、ついには、第１図（ｄ）
に示すように、隆起部４のインク１が柱状に成長し、ち
ぎれてインク滴４′となって記録シート５に向かって飛
翔する。

このように、インク１に超音波の進行波を印加し、その
表面に一定の速度で伝搬する隆起部４を形成し、このイ
ンクの隆起部４が所定の位置に移動したときに、静電界
等のエネルギを印加して、インク１を記録シート５へと
飛翔させる。従って、インクの隆起部４の位置及び静電
界等のエネルギの印加タイミングをＩＩＩ御することに
より、記録シート５の所定の位置にインク１を付着させ
て画像の記録を行なうことができる。

装置の実施例 以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第２図はこの発明に係るインクジェットプリンタの一実
施例を示すものである。図において、１０はインクジェ
ットプリントヘッドを示すものであり、このインクジェ
ットプリントヘッド１０は、インク供給装Ｍ１１からイ
ンク供給口１２を介してインクを導入し、その−側面に
長手方向に沿って開口されたスリット（図示せず）から
後述するようにインクを選択的に飛翔させ、記録シート
１３上にインクを付着させて画像の印字を行なうもので
ある。図中、１４は必要に応じてインクを排出する排出
孔を示している。

上記インクジェットプリントヘッド１０は、次に示すよ
うに構成されている。このインクジェットプリントヘッ
ド１０は、第３図に示すように、ステンレス等の金属製
の角材からなるヘッド本体１５を備えており、このヘッ
ド本体１５には、第４図に示すように、ガンドリル加工
等により断面円形状のインク流路１６が貫通状に穿設さ
れている。このインク流路１６の直径は、インク流路１
６内を伝搬する後に述べる超音波の撮動数等を考慮して
決定されるが、例えば５ｍｍに設定される。なお、上記
ヘッド本体１５は、アースに接続されている。

また、上記ヘッド本体１５の一側面には、第３図に示す
ように、所定の間隙を有するスリット状のインク吐出口
１７が、ヘッド本体１５の長手方向に沿って形成されて
おり、このスリット状のインク吐出口１７は、第４図に
示すように、インク流路１６に連通している。上記イン
ク吐出口１７の間隙は、特に限定されるものではないが
、吐出されるインク滴の大きさや吐出口１７内での超音
波の減衰を考えると、０．０５〜１ｍｍ程度に設定する
のが好ましい。このインク吐出口１７の間隙としては、
例えばＱ、５ｍｍに設定される。また、インク吐出口１
７の奥行き方向の長さは、例えば５ｍｍ程度に設定され
るが、これに限定されるものではない。さらに、インク
吐出口１７の長手方向の長さは、画像の記録を行なう記
録シート１３の記録幅と少なくとも同程度に設定されて
いる。

このヘッド本体１５は、上記スリット状のインク吐出口
１７が上を向くように水平に配置され、記録シート１３
が後述するようにインク吐出口１７の上方を通過するよ
うになっている。

ヘッド本体１５内のインク流路１６には、インク供給装
置１１からインク供給口１２を介してインクＩが導入さ
れ、このインク■は、第５図に示すように、インク流路
１６に連通したスリット状のインク吐出口１７に、所定
のインクメニスカスを形成して保持される。そのため、
インク供給装置１１は、インクＩの圧力を所定の値に制
御して供給するとともに、画像の印字によって失われた
インクＩを常時補給するようになっている。

また、ヘッド本体１５の背面には、第２図に示すように
、温度制御袋Ｗ１１８が配設されており、この温度制御
装置１８は、インク■の温度を一定に制御することによ
り、インク１中を伝搬づる超音波の音速を一定に保持す
るようになっている。

上記ヘッド本体１５の両端には、第２図に示すように、
超音波励振器１９と超音波吸収器２０とが設けられてい
る。そして、上記超音波励振器１９によって超音波を発
生させ、超音波の進行波をインク流路１６及びスリット
状のインク吐出口１７内を伝搬させる。すると、超音波
振動は、第６図に示すように粗密波であり、インク■の
密度は一定であるため、スリット状のインク吐出口１７
の開口端に保持されたインクＩの表面には、超音波振動
の密な部分に対応した隆起部２１が形成される。このイ
ンクの隆起部２１は、超音波振動の進行に伴ってインク
吐出口１７の長手方向に沿って移動する。インク流路１
６及びインク吐出口１７内を伝搬した超音波は、ヘッド
本体６の端部に設けられた超音波吸収器２０によって吸
収され、インク流路１６及びインク吐出口１７内には、
反射波を生じないようになっている。

第７図は超音波励振器１９にパルス状の電圧を印加した
場合を示しており、インク１表面の隆起部２１は、単独
で進行する。また、第８図は超音波励振器１９に正弦波
状の電圧を印加した場合を示しており、インクＩの表面
には、隆起部２１が一定の周期で形成され、この隆起部
２１が進行する。

第９図は上記超音波励振器を示すものである。

この超音波励振器１９は、円板状の電極２２の両端にこ
れを挟持するように同じく円板状のＰＺＴセラミック２
３．２４と、ＳＵＳ等からなる円柱状のピストン２５．
２６を配置し、これらの部材を真空グリースにより隙間
を埋めて音響的なＷ！着性を保証した上で、貫通するビ
ス２７によって互いに圧接固定して形成されている。ビ
ス２７のトルクは、例えば１０Ｋｑ／Ｃｍ２に設定され
る。

また、ＰＺＴセラミック２４とピストン２６との間には
、取付は用のシム２８が挟持されている。

この取付は用のシム２８としては、例えば厚さ０．１〜
Ｑ、３ｍｍ程度のステンレス薄板が用いられる。

上記電極２２、Ｐｚ■セラミック２３．２４、ピストン
２５及びシム２８には、第１０図に示すように、ビス２
７を通すための挿通孔２９が穿設されているとともに、
ピストン２６には、ビス２７の先端を螺合するための雌
ネジ３０が螺刻されている。また、上記ビス２７には、
電極２２との電気的な接触を避けるため、円筒状の絶縁
ゴム３１が巻かれている。

そして、上記電極２２に電源３２により高周波＾電圧を
印加し、ＰＺＴセラミック２３．２４によって超音波振
動を発生させる。この超音波振動は、ピストン２６を介
してインク流路１６内のインク■に伝搬され、インク流
路１６内及びこのインク流路１６に連通したインク吐出
口１７内を超音波の進行波として伝搬する。

上記ＰＺＴセラミック２３．２４には、例えば周波数１
５０ＫＨｚの高周波＾電圧が印加され、ＰＺＴセラミッ
ク２３．２４は、１５０ＫＨｚの振動数で振動する。と
ころで、インクＩ中を伝搬する超音波の速度は、一般に
言われている水中の音速１５００ｍｍ／ｓｅｃにほぼ等
しいことが実験的に求められている。従って、インクＩ
中を伝搬する超音波振動の波長λは、この場合１Ｑｍｍ
となる。

また、ヘッド本体１５の他端には、第１１図に示すよう
に、超音波を吸収する超音波吸収器２０が設けられてい
る。この超音波吸収器２０は、第１１図及び第１２図に
示すように、シリコンゴム等の超音波を吸収する部材に
よって直方体状に形成されており、この超音波吸収器２
０の内部には、インク流路１６及びインク吐出口１７に
連通した所定の深さを有する平面円形状の空間からなる
音響プール３３が設けられている。そして、インク流路
１６及びインク吐出口１７を伝搬してきた超音波振動は
、第１１図に示すように、音響ブール３３内に解放され
るとともに、音響プール３３の円周に沿って伝搬しなが
ら吸収され、インク流路１６及びインク吐出口１７内に
は、超音波振動の反射波が生じない。従って、インク流
路１６及びインク吐出口１７内を伝搬しでくる超音波の
進行波と反射波とが干渉して、インク流路１６及びイン
ク吐出口１７内に超音波の定在波が形成されることがな
い。

さらに、このインクジェットプリンタは、超音波印加手
段により形成された隆起部のインクを、記録シート側へ
選択的に飛翔させるためのエネルギを印加するエネルギ
印加手段Ｅを備えている。

すなわち、インクジェットプリントヘッド１０と対向す
る位置には、第１３図及び第１４図に示すように、電界
形成用電極３４．３４・・・が所定の記録ピッチ、例え
ば１２ｄａｔ／ｍｍすなわち１ｍｍ当たり１２本の割合
いで配置されている。上記電界形成用電極３４．３４・
・・は、マコール基板等のセラミック製絶縁基板３５の
端面に、クロムや銅等の金属を所定のパターンに従って
蒸着することによって形成される。また、上記電界形成
用電極３４．３４・・・の一端には、通電用の電極３６
．３６・・・が接続されており、この通電用電極３６．
３６・・・は、電界形成用電極３４．３４・・・と同様
の部材によって形成される。なお、電界形成用電極３４
．３４・・・とヘッド本体１５のインク吐出口１７の先
端部との間隔は、例えば０．３ｍｍに設定される。

そして、上記電界形成用電極３４．３４・・・には、第
１３図に示すように、画像信号発生装置３７によって通
電用電極３６．３６・・・を介し１、例えばＩＫＶ程度
のａｔ！ｊ１圧を選択的に印加することにより、インク
吐出口１７に保持されたインクと電界形成用電極３４と
の間に、静電界を印加するようになっている。

また、画像の記録が行なわれる記録シート１３は、第１
５図に示すように、一対の搬送ローラ３８．３９によっ
て挟持されて、インクジェットプリントヘッド１０と電
界形成用電極３４．３４との聞を通過するように構成さ
れている。

なお、上記ヘッド本体１５に供給されるインクＩは、特
に限定されるものではないが、例えば電気抵抗が１０３
〜１０４Ω／Ｃｍ、室温での粘度が１〜１０ｃｐｓ程度
のものが用いられる。

以上の構成において、この実施例に係るインクジェット
プリンタでは、次のようにして画像の記録が行なわれる
。すなわち、画像の記録を行なうには、ヘッド本体１５
にインク供給口１２を介してインク供給装＠１１から所
定の圧力のインク１を供給し、インク流路１６を通して
インク吐出口１７の開口端に、所定のインクメニスカス
を形成する。そして、超音波励振器１９の電極２２に電
源３２によって高周波高電圧を印加して、超音波振動を
発生させる。この超音波振動は、ヘッド本体１５のイン
ク流路１６及びインク吐出口１７内に伝搬する。すると
、インク吐出口１７の開口部には、第６図に示すように
、超音波振動の密な部分に対応した領域のインクＩが山
型に突出した隆起部２１が形成される。このインクの隆
起部２１は、超音波振動の周期に対応した一定の周期、
例えば超音波の振動数が前記のごと＜１５０ＫＨ２であ
れば１０ｍｍ間隔で形成され、矢印方向に一定の速度で
進行する。

そして、インクの隆起部２１が所定の印字位置に移動し
た状態で、印字位置に対応した電界形成用電極３４に、
画像信号発生装置３７によって高電圧を印加する。する
と、ヘッド本体１５と電界形成用電極３４との間には、
静電界が形成され、インクの隆起部２１には、静電界に
よって電荷が誘導される。従って、インクの隆起部２１
には、誘導電界と印加された静電界の積で与えられるク
ーロン力が作用し、インクＩは矢印の方向へ飛翔しよう
とする。

ところで、インクＩの一部は、上記のごとく隆起してい
るため、電界形成用電極３４に高電圧を印加した際に形
成される静電界は、インクの隆起部２１に集中し、この
インクの隆起部２１には、電界形成用電極３４にそれほ
ど高い高電圧を印加しなくても強いクーロン力が作用す
る。そして、インクの隆起部２１は、第１図に示すよう
に、隆起部２１のインクＩが柱状２１′に成長して、つ
いにはちぎれて記録シート１３に向かって飛翔し、記録
シート１３には、インクが滴状に付着する。

このように、インクＩを画像信号に応じて順次記録シー
ト１３上に付着させることによって画像の印字記録が行
なわれる。

この実施例では、インクの隆起部２１が１波長分例えば
１０ｍｍ進行する間に、この間に位置する各電界形成用
電極３４．３４・・・に画像信号に応じて電圧を印加す
ることによって、記録シート１３の１ライン分の画像の
記録を行なうことができる。

したがって、この実施例に係るインクジェットプリンタ
では、ヘッド本体１５のスリット状のインク吐出口１７
に保持されたインクＩに、超音波励振器１９によって超
音波の進行波を印加することにより、インク吐出口１７
からインク１を一部隆起させ、この超音波励振器１９に
より形成されたインクＩの隆起部２１に、電界形成用電
極３４によって静電界を形成することによって、インク
Ｉを記録シート１３側へ選択的に飛翔させることにより
、画像の印字記録を行うようになっている。

そのため、インクに静電界を印加してインクを飛翔させ
るような場合でも、静電界が印加されるインク１の部分
は、超音波振動によって隆起しているため、印加される
静電界は、この隆起部２１に集中して作用し、インクＩ
には、強いクーロン力が作用する。従って、電界形成用
電極３４．３４・・・に印加する電圧は、インクを静電
界のみによって飛翔させる場合に比べて、小さくするこ
とができ、隣接する電界形成用電極３４．３４・・・間
でのリーク等を効果的に防止することができる。

そのため、電界形成用電極３４．３４・・・に電圧を印
加する電源を小型化することができるとともに、消費電
力を低減化することができる。

また、上記インクの隆起部２１は、インク中を伝搬する
超音波の音速と等しい速さで高速で移動し、しかも超音
波の進行波を用いているため、超音波振動の密な部分に
対応した隆起部２１の位置は、超音波励振２ｓ１９に印
加される高周波信号によって、正確に知ることができる
。そのため、インクの隆起部２１の位置及び電界形成用
電極３４．３４・・・に電圧を印加するタイミングを制
御することによって、所定の画像を高速でしかも精度良
く形成することができる。さらに、画像の印字を行なう
インクは、ヘッド本体１５の長手方向に沿って設けられ
たインク吐出口１７から、所定のタイミングで飛翔され
るため、印字のマルチ化が容易に可能であり、この点か
らも記録動作の高速化が容易に可能である。

本発明者らは、この発明に係るインクジェットプリンタ
の印字特性を確認するため、第１図に示すような装置を
試作し、実際に印字動作を行なう実験を行なった。なお
、インク流路１６の直径は、５ｍｍ、インク吐出口１７
の間隙は、Ｑ、５ｍｍ。

超音波励振器１９に印加する高周波の周波数は、１５０
ＫＨ２，電界形成用電極３４の印加電圧は、１ＫＶにそ
れぞれ設定した。

こうすることによって、直径的６０μｍ程度のインク滴
を形成することができ、このインク滴を記録シート１３
上に付着させて印字を行なうことができることが確認さ
れた。

第１６図はこの発明の他の実施例を示すものであり、前
記実施例と同一の部分には、同一の符号を付して説明す
ると、この実施例では、電界形成用電極が記録密度に応
じて分割されているのではなく、いくつかの領域毎にま
とめて形成されている。すなわち、前記実施例の場合に
は、記録密度に応じて電界形成用電極３４．３４・・・
が分割されているため、記録密度によっては電界形成用
電極３４．３４・・・にピッチに応じた画像の印字が可
能である。つまり、インクの隆起部２１が一波長分例え
ば１０ｍｍだけ移動する間に、所定位置の電界形成用電
極３４．３４・・・に画像信号に応じて電圧を印加する
ことによって、インクの隆起部２１が一波長分だけ移動
する間に、記録シート１３の１ライン分の画像の印字が
可能である。

しかし、電界形成用電極３４．３４・・・のピッチがか
なり高密度となると、インクの隆起部２１で一度印字を
行なうと、インクの表面がゆらぐため、この隆起部２１
が再び印字を可能な程度にまで復帰するのに、ある程度
の時間を必要とするため、インクの隆起部２１が一波長
分だけ、移動する間に、所定位置の画像の印字を行なう
ことができないことがある。

そのため、この実施例では、インクの隆起部２１が一波
長分だけ進む間には、１回の印字のみを行なうようにな
っている。従って、電界形成用電極３４．３４・・・は
、インク隆起部２１の一波長分の移動距離、例えばｌＱ
ｍｍの長さにそれぞれ設定されている。

また、前記実施例では、電界形成用電極３４．３４・・
・が記録密度に応じて分割されていたため、インク隆起
部２１の位置に多少のずれがあっても、インク滴は、高
電圧が印加された電界形成用電極３４の位置で印字され
、印字位置にずれ生じることはない。しかし、電界形成
用電極３４．３４・・・をインク隆起部２１の一波長分
の移動距離の長さに設定した場合には、電界形成用１ｔ
１３４．３４・・・に電圧を印加（るタイミングと、実
際のインク隆起部２１の位置との闇に、ずれがあると直
接印字位置のずれとして現われるため、インク隆起部２
１の位置を正確に検出する必要がある。

そのため、第１７図に示すように、超音波吸収器２０側
で検出Ｉａ４０によって超音波振動を検出し、この検出
器４０の出力信号をプリント位相検出回路４１にフィー
ドバックして、このプリント位相検出回路４１によって
駆動電源３２の信号とともに、インク隆起部２１の位置
を検出する。そして、プリント位相検出回路４１の出力
信号を、画像信号発生回路３７の出力信号とともに、プ
リント位相調整回路４２に入力させて、インク隆起部２
１の位置に応じて電界形成用電極３４．３４・・・に、
ＩＭＩ１１回路４３を介して画像信号に応じた電圧を印
加するタイミングを制御する。

例えば、１２ｄａｔ／ｍｍの記録密度で記録し、隆起部
２１の１波長を１０ｍｍとした場合、この１波長分を１
２０ドツトに分割する。そのため、隆起部２１の１波長
当たりにおいて、第１８図に示すように、１２０１ｉ１
の基本り０ツクすなわち３度刻みで、静電界形成用電極
３４．３４・・・に電圧を印加するタイミングを制御す
る。

この方式のプリンタにおいては、１ラインあたりの印字
に要する時間が、１波長当たりの移動時間１／１５０Ｋ
Ｈｚ　（ｓｅｃ）と１波長当タリノ印字回数１２０との
積で与えられ、 １／１５０ＫＨ２（Ｓｅｃ）Ｘｌ　２０−Ｌ６ｍｓｅｃ となる。いま、Ａ４の用紙に印字するとして、用紙の送
り方向に対しても１ｍｍあたり１２ドツト印字するとす
ると、Ａ４の用Ｍ１ページの印字に要する時間は、 ０、　８　　（＋＋＋５ｅｃ）ｘ　　１　２　　（ｄｏ
ｔ）　　ｘ　　２　９　７　　（ｇｉｎ）＝２．８５ｓ
ｅｃ となる。従って、１分当たりの印字枚数は、６０／２．
８５−２０．・・・ となり、Ａ４用紙２０　ｐｐｍ　（Ｏａａｅｓ　ｐｅｒ
　ｍ１ｎｕｔｅｓ）を達成した。もちろん、１波長の長
さを短くしたり、パルスの数を増やすことによって、ス
ピードは向上する。

こうすることによって、画像の印字をインク隆起部２１
が１波長分移動する間に１回のみ°行なうようにして、
印字が行なわれた隆起ｉ！！２１でも、１波長分だけ移
動する間に所定の形状に復帰させることができ、常に所
定のインクドツトで画像の印字を行なうことができる。

また、このようにした場合でも、インクの隆起部２１の
位置を正確に検出して、電界形成用電極３４．３４・・
・に電圧を印加するようにしたので、画像の記録位置に
位置ずれが生じるのを防止することができる。

その他の構成及び作用は前記実施例と同一であるので、
その説明を省略する。

［発明の効果］ この発明は、以上のようにスリット状のインク吐出口に
保持されたインクに、超音波振動を印加してインク吐出
口から部分的に吐出した隆起部を形成し、このインクの
隆起部にエネルギを印加してインクを飛翔させるように
したので、インクを飛翔させるためのエネルギを低く押
えることができ、しかもインクに熱エネルギを印加する
必要がないので、高速印字が可能であり、しかも印字位
置を精度良く制御可能であるとともに、印字のマルチ化
が容易に可能なインクジェットプリンタを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）はこの発明に係るインクジェット
プリンタの記録動作の原理をそれぞれ示す説明図、第２
図はこの発明に係るインクジェットプリンタの一実施例
を示す構成図、第３図はプリントヘッドの本体を示す要
部斜視図、第４図は同ヘッド本体の断面図、第５図はイ
ンクメニスカスを示す断面図、１７６図は超音波の進行
状態を示す構成図、第７図及び第８図は同じく超音波の
進行状態をそれぞれ示す説明図、第９図は超音波励振器
を示す断面図、第１０図は同超音波励振器の分解正面図
、第１１図は超音波吸収器を示ず平面図、第１２図は同
超音波吸収器を示す斜視図、第１３図はエネルギ印加手
段を示す説明図、第１４図は同エネルギ印加手段を示す
斜視図、第１５図は記録シートの搬送機構を示す構成図
、第１６図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第１
７図は同実施例の回路を示すブロック図、第１８図（ａ
）〜（Ｃ）は同実施例の信号を示す波形図である。 「符号の説明」 １０・・・インクジェットプリントヘッド１３・・・記
録シート １５・・・ヘッド本体 １６・・・インク流路 １７・・・インク吐出口 １９・・・超音波励振器 ２ｏ・・・超音波吸収器 ３４・・・電界形成用電極 特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外１名）第１図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 第４ 第 図 第 図 第 図 第１０ｒＩＡ 第 図 第 図 第１２ 図 ＠　１３　ｒｌＡ ３４：を界形成用電掻 第１５図 第１４図 １７図 手続補正口 平成　１年　５月　２日 特許庁長官　　古　１）　文　毅　殿 １、事件の表示 平成　１年特許願第１６２７０号 ２、発明の名称 インクジェットプリンタ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区赤坂３丁目３番５号 名称　（５４９）富士ゼロックス株式会社４、代理人　
　〒１０５　電話０３　（４３３）４４２０住所　東京
都港区新１３丁目８番８号、上−ビル５階第１８図 ５、補正命令の日付　　平成１年４月２５日（発送臼）
６、補正の対象 明細書の１図面の簡単な説明ｊの欄 ７、補正の内容 明細書第３１頁第１２行目〜第１３行目の「第１８図・
・・・・・波形図」を「第１８図は同実施例の信号を示
す波形図Ｊと補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スリット状のインク吐出口を長手方向に沿つて形成した
   ヘッド本体と、前記スリット状のインク吐出口に保持さ
   れたインクに、この吐出口からインクが一部隆起するよ
   うに超音波の進行波を印加する超音波印加手段と、この
   超音波印加手段により形成された隆起部のインクを、記
   録シート側へ選択的に飛翔させるためのエネルギを印加
   するエネルギ印加手段とを具備することを特徴とするイ
   ンクジェットプリンタ。